Elkészült a világ legvékonyabb izzólámpája

Az amerikai és dél-koreai kutatók által fejlesztett újfajta lámpában egy atomi rétegű grafén izzószál szolgáltatja a meglepően erős fényt.

Elkészült a világ legvékonyabb izzólámpája

A Columbia Egyetem, a Szöuli Állami Egyetem és a dél-koreai KRISS kutatóintézet szakértői megalkottákminden idők legvékonyabb villanykörtéjét. A kutatók által létrehozott miniatűr izzólámpában egy atomi rétegű grafénból van az izzószál, amely fém elektródákra kapcsolva felhevül, és látható fénnyel világít.

A fejlesztők elmondása szerint a kicsiny izzó nagyon fontos lépést jelenthet az atomi vékonyságú, hajlékony és áttetsző kijelzők, illetve az integrált fotonikus áramkörök létrehozása felé, amelyekben gyakorlatilag a fény veszi át a jelenlegi chipekben áramló töltések szerepét. Ez utóbbi céllal számos különböző megközelítéssel próbálkoztak már a szakértők, a legősibb mesterséges fényforrást, az izzólámpát azonban mostanáig nem sikerült chipen alkalmazható formátumban létrehozni. Ennek fő oka, hogy az izzószálak többségét nagyon forróra kell hevíteni ahhoz, hogy a látható tartományban sugározzanak, ezt viszont a legtöbb mikroszkopikus vastagságú drót nem bírja ki. Ezzel együtt az megszokott izzószálak esetében a hősugárzás és a hővezetés is igen jelentős, amit a chip többi alkatrésze is nehezen visel.

A grafén viszont érdekes módon minél magasabb hőmérsékletű, annál rosszabbul vezeti a hőt. 2500 °C-ra hevítve ráadásul olyan erősen sugározlátható fényt, hogy semmiféle erősítésre nincs szükség ahhoz, hogy a miniatűr szál fénye szabad szemmel látható legyen. A kisugárzott fény specifikus hullámhosszakon erősebbnek mutatkozik, ami a kutatók magyarázata szerint a grafénból kisugárzott és az azt körülvevő szilíciumról visszaverődő fény interferenciájának az eredménye. Ez csak azért lehetséges, mert a grafén átlátszó, és egyben azt is jelenti, hogy a hasonló rendszerek a szálat körülvevő anyag távolságának variálása révén hangolhatók is, vagyis változtatható, hogy milyen hullámhosszakon sugározzanak a legintenzívebben.

Ahogy már említettük, a grafén magas hőmérsékleten nagyon rossz hővezető, így nem adja tovább a hőt a rákapcsolt fém elektródáknak, ehelyett a magas hőmérséklet a szál közepére koncentrálódik. Ahogy Yun Daniel Park, a Szöuli Állami Egyetem kutatója megfogalmazta, a grafén izzólámpa fejlesztése közben gyakorlatilag Thomas Edison nyomdokaiban járnak, hiszen Edison is szénszálakat használt első izzóiban. A szén tisztább, rendezett módosulatával, a grafén felhasználásával végre sokkal kisebb méretekben is megvalósíthatóvá vált az izzólámpa.

A kutatócsoport jelenleg a találmány tulajdonságainak és teljesítőképességének felmérésén dolgozik. Többek közt azt szeretnék kideríteni, hogy milyen gyorsan lehet ki- és bekapcsolni az izzót, hogy az optikai kommunikációhoz „biteket” hozzanak létre a segítségével. A másik céljuk pedig az izzó hajlékony, áttetsző alapba történő beépítése lenne, hogy a fejlesztés újfajta kijelzőkben is használható lehessen.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward